聚焦工業(yè)高負(fù)荷用電痛點(diǎn)：Acrel1000 分布式儲(chǔ)能自動(dòng)化系統(tǒng)的并網(wǎng)與防護(hù)實(shí)踐

在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大、用電需求日益增長(zhǎng)的當(dāng)下，高負(fù)荷廠區(qū)的能源優(yōu)化與安全穩(wěn)定運(yùn)行成為關(guān)鍵議題。某廠區(qū)作為涵蓋緊固件、鎢鋼模具等多類(lèi)產(chǎn)品生產(chǎn)的制造企業(yè)，擁有千余臺(tái)套進(jìn)口自動(dòng)化生產(chǎn)及檢測(cè)設(shè)備，用電負(fù)荷常年處于較高水平。為實(shí)現(xiàn)能源利用與電網(wǎng)安全保障，該廠區(qū)引入 5MW/10MWh 鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)，并搭配 Acrel1000 分布式儲(chǔ)能綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，構(gòu)建起一套功能完備、安全可靠的能源管理解決方案。

本次儲(chǔ)能項(xiàng)目核心配置包括 5MW/10MWh 鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)、1 臺(tái) 3000kVA 變壓器與 1 臺(tái) 2500kVA 變壓器，同時(shí)新建一座 10kV 開(kāi)關(guān)艙。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，直流電經(jīng)逆變轉(zhuǎn)為 690V 交流電，再通過(guò)升壓變高壓側(cè)以 10kV 電壓等級(jí)接入兩座 10kV 開(kāi)關(guān)艙的進(jìn)線柜，形成雙并網(wǎng)點(diǎn)的穩(wěn)定并網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

為滿(mǎn)足《浙江電網(wǎng)電化學(xué)儲(chǔ)能電站并網(wǎng)技術(shù)要求》，項(xiàng)目在儲(chǔ)能并網(wǎng)點(diǎn)及公司配電房公共連接點(diǎn)均裝設(shè)了符合 GB/T 19862 要求的 A 級(jí)電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置，可實(shí)時(shí)捕捉諧波、負(fù)序、電壓波動(dòng)與閃變等關(guān)鍵參數(shù)，為電能質(zhì)量?jī)?yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

安全防護(hù)是儲(chǔ)能系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的核心保障，本項(xiàng)目構(gòu)建了、多層級(jí)的保護(hù)機(jī)制。在配電房側(cè)，10kV 母線配置故障解列裝置，可在故障發(fā)生時(shí)快速跳開(kāi)儲(chǔ)能接入柜開(kāi)關(guān)；進(jìn)線柜增設(shè)階段式方向過(guò)流保護(hù)與逆功率保護(hù)裝置，儲(chǔ)能接入柜同步配置階段式方向過(guò)流保護(hù)，形成配電環(huán)節(jié)的閉環(huán)防護(hù)。

針對(duì)儲(chǔ)能系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目配置 2 套防孤島保護(hù)裝置，確保系統(tǒng)在非計(jì)劃孤島情況下，2 秒內(nèi)即可與電網(wǎng)斷開(kāi)連接；同時(shí)裝設(shè) 2 套頻率電壓緊急控制裝置，當(dāng)頻率、電壓超出允許范圍時(shí)，迅速跳開(kāi)儲(chǔ)能并網(wǎng)點(diǎn)開(kāi)關(guān)，避免電網(wǎng)波動(dòng)影響。多重保護(hù)裝置的協(xié)同運(yùn)行，為系統(tǒng)筑起堅(jiān)實(shí)的安全屏障。

并網(wǎng)通信系統(tǒng)以電網(wǎng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為核心目標(biāo)，滿(mǎn)足調(diào)度自動(dòng)化、繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置等業(yè)務(wù)的通信需求。系統(tǒng)采用 104 協(xié)議傳輸遠(yuǎn)動(dòng)數(shù)據(jù)、電能計(jì)量數(shù)據(jù)和電池狀態(tài)數(shù)據(jù)，通過(guò)敷設(shè)單芯 4 模光纖，構(gòu)建起 “晉億實(shí)業(yè)儲(chǔ)能電站 — 光通信 — 惠民變 — 光通信 — 嘉善供電公司" 的穩(wěn)定通信通道，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息向嘉善調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的準(zhǔn)確上傳。

通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，EMS 交換機(jī)、遠(yuǎn)動(dòng)裝置、時(shí)間同步設(shè)備等協(xié)同工作，搭配 485 通信線、以太網(wǎng)網(wǎng)線及 IRIG-B 線等傳輸介質(zhì)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性與可靠性。非同管交換機(jī)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器等設(shè)備的配置，進(jìn)一步提升了通信系統(tǒng)的抗干擾能力與穩(wěn)定性。

Acrel1000 分布式儲(chǔ)能綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在該廠區(qū)的應(yīng)用，不僅有效緩解了高用電負(fù)荷帶來(lái)的能源壓力，更通過(guò)電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)、安全保護(hù)與通信傳輸，實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能系統(tǒng)與電網(wǎng)的協(xié)同優(yōu)化運(yùn)行。系統(tǒng)可根據(jù)廠區(qū)用電需求靈活調(diào)節(jié)能源供給，降低峰谷用電差異帶來(lái)的成本壓力，同時(shí)提升了電網(wǎng)故障應(yīng)對(duì)能力，保障了生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

此次應(yīng)用為高負(fù)荷工業(yè)廠區(qū)的儲(chǔ)能系統(tǒng)建設(shè)提供了可借鑒的實(shí)踐范例，證明了 Acrel1000 系統(tǒng)在復(fù)雜工業(yè)場(chǎng)景下的適配性與可靠性。未來(lái)，隨著儲(chǔ)能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，此類(lèi)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)將在工業(yè)能源優(yōu)化、電網(wǎng)安全保障等領(lǐng)域發(fā)揮更大價(jià)值，為綠色低碳工業(yè)發(fā)展注入新動(dòng)力。